Оптимизация составов наполненных цементных композитов на активированной воде затворения

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Строительство. Архитектура


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВОВ НАПОЛНЕННЫХ ЦЕМЕНТНЫХ
КОМПОЗИТОВ НА АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЕ ЗАТВОРЕНИЯ
А. А. Матвиевский, Д. В. Емельянов, П. В. Юдин
В качестве предмета исследования рассматривались наполненные цементные композиты с применением активированной воды затворения. Приведена постановка эксперимента с применением метода математического планирования и по результатам испытаний получены уравнения регрессии. Выявлены зависимости изменения прочности на сжатие наполненных цементных композитов с применением активированной воды затворения от количественных и качественных ха-рактеристик наполнителей.
Исследования методом рентгенострук-турного анализа показали, что характерной особенностью для составов на магнитно- и электрохимически-активированной воде затворения являются увеличение интенсивности линий двухкальциевого силиката и уменьшение интенсивности линии трехкаль-циевого алюмината. В этой связи интерес представляет исследование процессов струк-турообразования дисперсных наполнителей, различных по составу. Нами в качестве таких наполнителей рассматривались порошки на основе кварца и белемнита (чертов палец). Кварц в основном состоит из оксидов крем-
ния, а белемнит — преимущественно из алюмосиликатов. В цементные пасты наполнители вводились в различных количественных содержаниях и различной дисперсности. С учетом предыдущих исследований при выполнении данного эксперимента в качестве активированой воды использовалась вода, обработанная последовательно магнитным полем и электрическим током силой в 1 А.
Исследования проведены с применением методов математического планирования эксперимента. В качестве матрицы планирования использовали план Коно, состоящий из 9 опытов (табл.).
Таблица
Матрица планирования и рабочая матрица
№ опыта Матрица пл анирования Рабочая фракция наполнителя, мм матрица содержание наполнителя, %
1 +1 + 1 0,315−0,63 30
2 -1 + 1 & lt- 0,14 30
3 +1 -1 0,315−0,63 10
4 -1 -1 & lt- 0,14 10
5 -1 0 & lt- 0,14 20
6 +1 0 0,315−0,63 20
7 0 -1 0,14−0,315 10
8 0 +1 0,14−0,315 30
9 0 0 0,14−0,315 20
© А. А. Матвиевский, Д. В. Емельянов, П. В. Юдин, 2010
Серия «„Физико-математические науки“
121
После проведения испытаиий и статистической обработки результатов эксперимента получены следующие уравнения регрессии, связывающие зависимости изменения прочности композитов различного возраста от рассматриваемых факторов:
— для композитов, наполненных алюмоси-ликатным компонентом в возрасте 3-х (Ях), 7-ми (Яг) и 28-ми (#з) суток:
Яг = 1,142 + 0,027X1 — ОД6ОХ2-
-0,053X1 + 0,070X1X2 4- 0,127Х|- Я2 = 1,039 + 0,005X1 — 0,005X2+ +0,102X1 + 0,027X1X2 — 0,018X2- Дз = 1,086 — 0,012X1 + 0,003Х2+ +0,152X1 + 0,008X1X2 + 0,097Х|-
— для композитов, наполненных кремнеземистым компонентом в возрасте 3-х (Я4),
|
7-ми (Яъ) и 28-ми (Яб) суток:
Яа = 1,033 — 0,003X1 — 0,030Х2+
+0,060Х12 + 0,038X1X2 — 0,040Х|-
#5 = 1,109 — 0,008X1 — 0,067X2- -0,048Хх2 + 0,063Х1Х2 + 0,117Х|- Яб = 1,100 + 0,002X1 — 0,039X2+ +0,033Хх2 + 0,020Х1Х2 — 0,021 Х.
Графические зависимости изменения прочности цементных композитов в возрасте 3, 7 и 28 суток, построенные после статистической обработки экспериментальных данных, приведены на рис.
Из графических зависимостей можно сделать следующие выводы:
1. В возрасте трех суток твердения количественное содержание кремнеземистого и алюмосиликатного компонентов на прочность влияет по разному. Увеличение содержания кремнеземистой составляющей в пределах от 10 до 30% приводит к увеличению прочности композитов в пределах от 5 до 40%. Введение же алюмосиликатного наполнителя в количестве 10−20% способствует повышению прочности, а при больших содержаниях — уменьшению. При этом наиболее благоприятным в обоих вариантах является гранулометрический состав наполнителя в пределах от 0,14 до 0,315 мм.
г м ,
2. В возрасте семи суток твердения влияние кремнеземистого компонента заметно в меньшей степени, чем в ранние сроки. В пределах эксперимента повышение прочности составляет в пределах от 5 до 25% по сравнению с ненаполненными составами. В случае использования алюмосиликатного компонента влияние наполнителя сказывается в большей степени. Рост прочности составляет от 5 до 30%. Причем дисперсность наполнителей в пределах принятого ограничения — 0,14−0,63 мм в незначительной степени сказывается на прочности.
3. В возрасте 28 суток твердения влияние наполнителей обоих видов на прочность является также очевидным. Рост прочности наполненных составов выше на 25−30% по сравнению с ненаполненными.
122
ВЕСТНИК Мордовского университета | 2010 |. V» 4
+1
Дисперсность наполнителя
д И
е
х и X
о с
о к
о
Е
т
5 ?
о
-1 о
Дисперсность наполнителя
{2 X
а& gt-
х о с
35
о *
о
ю
0) г
X
с- о
Г2×1& gt- X
о с
о ж
о
У
X §
-3
ь
X О X
о с
я
о ж
о аз
X §
о
-1 о
Дисперсность наполнителя
+1
О
-1 0
Дисперсность наполнителя
+1
0
& gt-

КУ1
О-^а а
1
1& gt-
-1 о
Дисперсность наполнителя
Рис. Изменение относительной прочности наполненных композитов с применением активированной воды затворения от длительности твердения вида наполнителя, его дисперсности и количественного содержания: а) прочность наполненных алюмосиликатным компонентом
композитов в возрасте 3-х суток- в) то же, 7-ми суток- д) то же, 28-ми суток- б) прочность наполненных кремнеземистым компонентом композитов в возрасте 3-х суток- г) то же, 7-ми суток- е) то
же, 28-ми суток.
Поступила 03. 10. 10.
Серия «Физико-математические науки»
123

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой